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Behandlung von Vorhofflimmern mithilfe von mit Parylene beschichteten Pulsed-Field-Ablation-Instrumenten
Das menschliche Herz arbeitet mit erstaunlicher Zuverl?ssigkeit und f¨¹hrt Tag f¨¹r Tag rund 100.000 Herzschl?ge aus. Das Reizleitungssystem des Herzens, ein spezielles elektrisches System, das die rhythmischen Kontraktionen der verschiedene Herzbereiche bewirkt, ist ausschlaggebend daf¨¹r, dass der gesamte K?rper st?ndig mit str?mendem Blut versorgt wird1.
Bei jedem Herzschlag werden die vier Herzkammern aktiviert. Im oberen Bereich befinden sich die Vorh?fe oder Atrien, im unteren Bereich die Ventrikel. Die Herzschlagfrequenz beginnt, wenn der rechte obere Vorhof ein elektrisches Signal erh?lt, das schnell an den linken Vorhof weitergeleitet wird. Dieses Signal bewirkt, dass sich die beiden Vorh?fe zusammenziehen, wodurch Blut in den rechten und linken Ventrikel gepumpt wird. Das Signal erreicht danach die Zellen zwischen den Vorh?fen und Ventrikeln, wo es lange genug verbleibt, so dass sich die Ventrikel mit Blut f¨¹llen k?nnen. Anschlie?end wird das n?chste Signal ausgel?st, wodurch bewirkt wird, dass sich die Ventrikel schnell zusammenziehen und Blut aus dem Herzen in den Rest des K?rpers pumpen. Zur gleichen Zeit entspannen sich die Vorh?fe und f¨¹llen sich mit Blut in Vorbereitung auf die n?chste Kontraktion der Vorh?fe. Der elektrische Zyklus beginnt dann erneut und l?st den n?chsten Herzschlag aus. All dies geschieht in weniger als einer Sekunde.
Durch Ver?nderungen im Herzgewebe werden unter Umst?nden Leitungsst?rungen im Herzen verursacht. Diese Ver?nderungen k?nnen dazu f¨¹hren, dass die elektrischen Signale unregelm??ig generiert werden, oder sie behindern die normale ?bertragung dieser Signale durch das Herz. Dadurch ergeben sich Unregelm??igkeiten im Herzschlag, was als Arrhythmie bezeichnet wird. Die h?ufigste Erscheinungsform der Arrhythmie ist das Vorhofflimmern, das eine erh?hte Herzfrequenz, Herzklopfen, Schwindelgef¨¹hle, niedrigen Blutdruck, extreme Schw?che, Blutgerinnsel oder Herzstillstand bewirken kann. Es wird gesch?tzt, dass sich die Anzahl der Menschen mit Vorhofflimmern zwischen 2010 und 2019 von 33,5 Mio. auf 59 Mio. erh?ht hat2.
Zur Behandlung von Vorhofflimmern werden anf?nglich oft blutverd¨¹nnende Medikamente angewendet und unter Umst?nden auch Schrittmacher implantiert. Die so genannte Pulsed-Field-Ablation (PFA) stellt eine neue Behandlungsmethode dar. PFA nutzt pulsierende elektrische Felder mit hoher Amplitude, um eine Vernarbung des betroffenen Herzgewebes zu bewirken und dadurch die fehlgeleiteten elektrischen Signale, die den unregelm??igen Herzschlag verursachen, aufzul?sen oder zu isolieren. Das PFA-Instrument wird bei diesem Verfahren ¨¹ber einen Katheter in das Herz eingef¨¹hrt, um die pulsierende Energie in direktem Kontakt mit dem betroffenen Herzgewebe anzuwenden. Auf dem US-amerikanischen Markt sind derzeit zwei von der FDA-Beh?rde genehmige PFA-Instrumente verf¨¹gbar: das PFA-System FARAPULSE? von Boston Scientific und das PFA-System PulseSelect? von Medtronic.
Abbildung 2 zeigt eines dieser beiden Instrumente. FARAWAVE?, der Ablationskatheter des FARAPULSE-Systems, weist eine korbf?rmige Konfiguration mit Silberb?ndern auf. Die Silberb?nder sind die Elektroden (zum ?bertragen der Energie), die aktiviert werden, um w?hrend des Verfahrens pulsierende Energie durch das Gewebe zu senden. Die gelben Bereiche des Katheters sind elektrisch isoliert, wodurch gew?hrleistet wird, dass die pulsierenden elektrischen Felder selektiv auf das Zielgewebe angewendet werden k?nnen.
Die stark eingeschr?nkte Auswahl an Isolierungsmaterialien, die den heutigen Qualit?tsanforderungen gerecht werden, erschwert die Aufgabe f¨¹r Hersteller und Designer, die die speziellen Isolierungseigenschaften, die Biokompatibilit?t und Gleitf?higkeit der Materialien, Umweltvorschriften, die Wiederholbarkeit der gew?hlten Anwendung und viele andere Aspekte ber¨¹cksichtigen m¨¹ssen. Dar¨¹ber hinaus m¨¹ssen die meisten kathetergest¨¹tzten Instrumente strikte Anforderungen hinsichtlich ihrer Abmessungen und der zul?ssigen Toleranzen erf¨¹llen, sodass die Dicke der isolierenden Beschichtung ein wichtiges Kriterium f¨¹r das Design ist. Das Design mancher Instrumente erlaubt zwar Spielraum f¨¹r dickere Folienmaterialien, aber es kann zu Problemen kommen, wenn bei dickeren Beschichtungen keine einheitliche Folienst?rke erzielt werden kann.
Biokompatible und biostabile konforme Parylene-Beschichtungen bieten isolierende Eigenschaften und Gleitf?higkeit und verbessern die Zuverl?ssigkeit unterschiedlichster Ger?te und Komponenten. Parylene wird in ultrad¨¹nnen und porenfreien Lagen aufgetragen, die eine d¨¹nne Isolationsfolie bilden und f¨¹r die anderen Komponenten des Ger?tedesigns viel Platz lassen. Trotz der geringen Folienst?rke bietet Parylene auch hervorragende elektrische Isolierung und weist eine nat¨¹rliche, trockene und gleitf?hige Oberfl?che auf. Diese Eigenschaften schaffen ideale Voraussetzungen f¨¹r Verfahrenstechnologien, die einen Katheter erfordern, wie beispielsweise das PFA-Verfahren, und verbessern die Effektivit?t und Zuverl?ssigkeit dieser Verfahren.
Mit Parylene beschichtete medizinische Ger?te werden weltweit f¨¹r chirurgische Zwecke und in Langzeitimplantaten eingesetzt. Kunden rund um die Welt sch?tzen diese Beschichtungen aufgrund ihrer Biokompatibilit?t und ihrer Leistungseigenschaften, und Parylene erf¨¹llt eine wichtige Aufgabe beim Schutz heutiger und zuk¨¹nftiger medizinischer Ger?teplattformen und Ger?te.
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Literaturhinweise
- U.S. Department of Health and Human Services. (n.d.). How The Heart Works. National Heart Lung and Blood Institute.
- Atrial fibrillation: Epidemiology, screening and Digital Health. (2024, February).
*FARAPULSE und FARAWAVE sind eingetragene Marken von Farapulse, Inc. PulseSelect ist eine eingetragene Marke von Medtronic Inc.
Global Coverage Ausgabe 98, Fr¨¹hjahr 2024
